JP2001523061A - 適応方法及び増幅器構成体 - Google Patents

適応方法及び増幅器構成体

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JP2001523061A
JP2001523061A JP2000519959A JP2000519959A JP2001523061A JP 2001523061 A JP2001523061 A JP 2001523061A JP 2000519959 A JP2000519959 A JP 2000519959A JP 2000519959 A JP2000519959 A JP 2000519959A JP 2001523061 A JP2001523061 A JP 2001523061A
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トニー ネフリング
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ノキア ネットワークス オサケ ユキチュア
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    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3223Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、適応方法及び増幅器構成体に係り、増幅器構成体は、この構成体に入る信号を増幅するフィードフォワード増幅手段(10)と、増幅器構成体への入力信号の位相及び振幅を調整するために適応された複素数ファクタα及びβを使用する調整手段(20,25,50,80)とを備えている。又、増幅器構成体は、増幅器(10)で増幅された信号を減衰する減衰手段(40)と、減衰された信号を適応された信号から減算するための手段(60)と、適応された信号から得られた信号で部分的に適応されるファクタαにより適応するために構成体に入る信号の一部分を受け取る調整手段(50,80)とを備えている。更に、増幅器構成体は、増幅器(10)の出力端に接続されて、所定の信号を形成する手段(180)と、増幅手段(10)で増幅された信号に所定の信号を加える加算器(15)と、適応された信号の共役信号を形成し、その共役信号に所定の信号を乗算し、そしてその乗算の結果として得られた信号によりファクタβの適応を制御する手段(150)とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】
本発明は、増幅器構成体に使用される適応方法であって、この構成体に入力す
る信号をフィードフォワード式に増幅し、そしてこの増幅器構成体への入力信号
の位相及び振幅を調整するために適応される複素数ファクタα及びβを使用する
ことを含む方法に係る。
【0002】
【背景技術】
広帯域増幅器、特に、電力増幅器は、少なくともある程度は非直線的に機能す
るので、信号に歪を生じさせる。これら増幅器は、歪に加えて、例えば、ノイズ
も生じる。増幅器によって生じる歪の影響は、フィードフォワード増幅器によっ
て減少されている。 通常、フィードフォワード増幅器の入力端及び出力端は、信号経路に適応させ
ねばならない。信号の処理は、常に、信号にある程度の遅延を生じさせる。この
ため、遅延及び利得を適応させるには、増幅器があらゆる動作環境において希望
通りに機能するように特に精度を要求する。公知の増幅器は、信号打消しループ
及びエラー打消しループが設けられた増幅器構成体の一部分である。増幅器構成
体は、これらループに作用する信号の位相及び振幅を調整し、信号の歪を減少す
ることができる。又、増幅器構成体は、受信信号をある程度適応させることがで
きる。
【0003】 α及びβで表すことのできる特殊なファクタが、位相及び振幅の調整に使用さ
れる。これらのファクタは、Kで表わされる適応ファクタによって変更及び調整
される。入力信号の電力レベルが急速に変化するときには、α及びβもその変化
状態に対応するように急速に変化する必要がある。公知の解決策では、両方のフ
ァクタを適応させるために同じ方法が使用され、これにより問題が生じている。
特に、パイロット信号が適応に使用されたときには問題が生じる。 ファクタα及びβを適応させるために、例えば、パイロット信号、電力最小化
方法及び勾配方法が使用されている。しかしながら、ファクタを適応させる同じ
方法が両打消しループに使用されるために、ファクタのエラーが互いに従属する
ことになる。又、公知の方法は、別の問題でも悩まされている。というのは、パ
イロット信号は、通常、信号増幅の前に使用され、この場合、パイロット信号は
ノイズを発生し、従って、増幅器の出力から信号をフィルタすることが必要とな
るからである。
【0004】
【発明の開示】
本発明の目的は、上記問題を解消することのできる適応方法及び増幅器構成体
を提供することである。これは、冒頭で述べた適応方法において、複素数ファク
タαを適応させる段階を含み、これは、増幅された信号を減衰し、この構成体に
入力する信号の一部分を適応のために供給し、そして減衰された信号を適応され
た信号から減算することにより位相及び振幅が適応された信号の一部分で複素数
ファクタαの適応を制御することによって行なわれ、そして複素数ファクタβを
適応させる段階を含み、これは、増幅された信号に加えられる所定の信号を形成
し、適応された信号の共役信号を形成し、この信号に所定の信号を乗算し、そし
て乗算結果として得られた信号でファクタβを適応させることにより行なわれ、
ファクタβは、形成された和の信号の位相及び振幅を適応させるのに使用される
ことを特徴とする方法により達成される。
【0005】 又、本発明の目的は、増幅器構成体に入力する信号を増幅するフィードフォワ
ード増幅手段と、増幅器構成体への入力信号の位相及び振幅を調整するために適
応される複素数ファクタα及びβを使用する調整手段とを備えた増幅器構成体に
よっても達成される。 本発明の増幅器構成体は、増幅手段で増幅された信号を減衰する減衰手段と、
減衰された信号を適応された信号から減算する手段と、適応された信号から得ら
れる信号で部分的に適応されたファクタαにより適応するために構成体に入力す
る信号の一部分を受け取る調整手段と、増幅器構成体の出力端に接続され、所定
の信号を形成する手段と、増幅器で増幅された信号に所定の信号を加算する加算
器と、適応された信号の共役信号を形成し、この共役信号に所定の信号を乗算し
、そして乗算の結果として得られる信号でファクタβの適応を制御する手段とを
備えたことを特徴とする。
【0006】 従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関連している。 本発明は、ファクタα及びファクタβの両方が異なる適応方法を用いて形成さ
れるという考え方をベースとしている。 本発明の適応方法及び増幅器構成体は、多数の効果を発揮する。増幅器構成体
は、パイロット信号を使用してファクタを適応する。パイロット信号は、増幅器
構成体の入力信号が増幅された後に使用される。この方法によりパイロット信号
を除去することができ、従って、増幅器構成体の出力端においてパイロット信号
をフィルタする必要がなくなる。更に、この方法では、信号打消しループ及びエ
ラー打消しループのエラーを互いに独立したものとすることができ、その結果、
増幅器構成体の精度要求を緩和することができる。増幅器構成体は、無線システ
ムにおけるベースステーションの電力増幅器に使用するのに適している。これら
は、CDMA及び多搬送波無線システムを含む。
【0007】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。 図1は、電力増幅器10と、減衰手段40と、増幅器70と、手段30、60
とを含む公知の増幅器構成体を示す。図中、手段30、60は、減算器として機
能する。又、増幅器構成体は、調整手段20、50も含む。調整手段50は、フ
ァクタαを形成する。調整手段20は、ファクタβを形成する。電力増幅器10
の出力端は、通常、調整手段20及び減衰手段40に接続される。電力増幅器1
0の入力端は、調整手段50に接続される。増幅器70の入力端は、手段60に
接続される。増幅器70の出力端及び調整手段20の出力端は、手段30に接続
される。
【0008】 電力増幅器10、減衰手段40及び調整手段50は、信号打消しループAを形
成する。調整手段20、増幅器70及び減衰手段40は、エラー打消しループB
を形成する。図示された増幅器構成体は、フィードフォワード型である。フィー
ドフォワード増幅器では、信号が、増幅後に、電力増幅器の入力端にフィードバ
ックされない。 増幅器構成体に入りそして情報を含んでいる信号は、先ず、電力増幅器10の
入力端に送られる。実際に、電力増幅器は、信号の振幅を増幅する。又、電力増
幅器の入力端に入る信号は、調整手段50にも送られる。増幅中に、電力増幅器
は、例えば、信号に歪を生じさせる。歪んだ信号は、信号を減衰する減衰手段4
0に送られる。又、歪んだ信号は、調整手段20にも送られ、これは、受信信号
をファクタβで適応させる。その後、調整手段20で適応された信号は、手段3
0へ送られる。
【0009】 調整手段50は、受信信号をファクタαで適応させる。適応の後に、信号は、
適応された信号から減衰された信号を減算する手段60へ供給される。この減算
に基づき、増幅器構成体に入る情報信号から、歪んだ信号を分離することができ
る。歪んだ信号は、増幅器70へ供給されて、歪んだ信号が増幅される。増幅さ
れた歪んだ信号は、更に手段30へ送られ、該手段は、調整手段20で適応され
た信号から歪んだ信号を減算する。信号が減算された後に、元の情報信号に対応
しそして歪を含まない増幅された信号が得られる。公知の増幅器構成体では、適
応されるべき信号を電力増幅器で増幅する前に、パイロット信号を使用してファ
クタが適応される。このため、増幅器構成体は、出力信号からパイロット信号を
フィルタするために構成体の出力端に個別のフィルタ素子を必要とする。
【0010】 図2は、本発明の増幅器構成体を示す。この増幅器構成体は、実際上電力増幅
器である増幅手段10と、調整手段20、25、50、80と、加算器15と、
手段30、60と、減衰手段40と、増幅器70とを備えている。図示された解
決策では、手段30、60が減算器として機能する。又、増幅器構成体は、積分
手段90、100、190、200と、適応手段110、130、160、17
0と、手段140、150と、フィルタ手段210と、所定信号を形成する手段
180とを備えている。手段140、150は、実際には、直角復調器である。 増幅器構成体は、入力信号を受信し、これは、増幅手段10及び調整手段50
に供給される。増幅手段10は、受信信号を増幅し、増幅後に信号は加算器15
へ送られる。増幅器10の出力と加算器15の入力との間では、増幅された信号
が減衰手段40へ送られ、信号が減衰される。減衰された信号は、手段60へ送
られる。
【0011】 調整手段50は、受信信号の位相を調整して、増幅器構成体に適するようにす
る。位相が適応された後に、信号は調整手段80に送られ、信号の振幅が増幅器
構成体に適応される。調整手段50、80が信号を適応した後に、適応された信
号は手段60に送られ、減衰手段40で減衰された信号が、適応された信号から
減算される。手段60で形成された差の信号は、増幅のために増幅器70へ送ら
れる。増幅器70で増幅された信号は、手段30へ送られる。 位相及び振幅が適応された後に、適応された信号の一部分が手段140へ送ら
れる。手段60で形成された差の信号の一部分も手段140へ送られる。手段1
40は、それが受信した信号から形成された信号で適応手段110、130を制
御する。適応手段110、130は適応ファクタを形成し、これらファクタは、
積分手段90、100を経て調整手段50、80へ供給される。
【0012】 たとえ極変数即ち振幅及び位相が個別の変数として表わされても、複素数的な
表現を使用しそしてそれら変数をベクトルであるかのように処理することにより
1つの変数として表示しそして処理することができる。これは、変数αをα=A
+iΦとして、そして変数βをβ=B+jΨとして定義することができ、但し、
jは虚数単位である。A及びBは、振幅を表わし、そしてΦ及びΨ歯、位相を表
わす。 適応手段110、130は、増幅器の入力信号に続く入力信号に対するファク
タαn+1を次の式(1)に基づいて形成する。 (1) αn+1=αn−K∇ 但し、αnは、信号を適応するのに使用されるファクタであり、αn+1は、上記信
号に続く信号を適応するのに使用されるファクタであり、Kは、適応手段110
、130により形成される適応ファクタであり、そして∇は、勾配である。
【0013】 手段180により形成された所定の信号は、加算器15において電力増幅器1
0の出力信号に加えられる。加算器で形成された和の信号は、調整手段20を経
て調整手段25へ送られる。調整手段20は、受信信号の位相を増幅器構成体に
適応させる。位相が適応された後に、信号は調整手段20へ送られ、信号の振幅
が増幅器構成体に適応される。位相及び振幅が適応された後に、適応された信号
の一部分がフィルタ手段210を経て手段150へ供給される。手段150は、
手段180で形成された所定の信号も受け取る。手段180で形成された所定の
信号は、パイロット信号であるのが好ましい。
【0014】 手段150は、それが受信した信号に基づいて適応手段160、170を制御
する。適応手段160、170は、適応ファクタを形成し、これらファクタは、
積分手段190、200を経て調整手段20、25へ送られる。従って、適応フ
ァクタは、調整手段20、25の動作を制御するのに使用される。 適応手段160、170は、増幅器10の入力信号に続く信号に対してファク
タβn+1を次の式(2)に基づいて形成する。 (2) βn+1=βn−K*Vpilot*conj(Vout) 但し、βnは、信号を適応するのに使用されるファクタであり、βn+1は、上記信
号に続く信号を適応するのに使用されるファクタであり、Kは、適応手段160
、170で形成された適応ファクタであり、Vpolotは、パイロット信号であり 、そしてconj(Vout)は、信号Voutの共役信号である。
【0015】 以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明したが、本
発明は、これに限定されるものではなく、請求の範囲に記載した本発明の範囲内
で種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 公知の増幅器構成体を示す図である。
【図2】 本発明の増幅器構成体を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,US,UZ,VN,YU,ZW

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 増幅器構成体に使用される適応方法であって、この構成体に
    入る信号をフィードフォワード式に増幅し、そして増幅器構成体への入力信号の
    位相及び振幅を調整するために適応される複素数ファクタα及びβを使用するこ
    とを含む方法において、 複素数ファクタαを適応させる段階を含み、これは、増幅された信号を減衰し
    、この構成体に入力する信号の一部分を適応のために供給し、そして減衰された
    信号を適応された信号から減算することにより位相及び振幅が適応された信号の
    一部分で複素数ファクタαの適応を制御することによって行なわれ、そして 複素数ファクタβを適応させる段階を含み、これは、増幅された信号に加えら
    れる所定の信号を形成し、適応された信号の共役信号を形成し、この信号に所定
    の信号を乗算し、そして乗算の結果として得られた信号でファクタβを適応させ
    ることにより行なわれ、ファクタβは、形成された和の信号の位相及び振幅を適
    応させるのに使用されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 減算の結果として得られた信号を、ファクタβで適応された
    信号から減算する請求項1に記載の信号。
  3. 【請求項3】 所定の信号に加えて適当な適応ファクタを共役信号に乗算す
    る請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 減算の結果として得られた信号を、加算の前に増幅する請求
    項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 減算の結果として得られた信号の一部分を用いて、複素数フ
    ァクタαの適応を制御する請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 上記乗算は、所定の信号が、ファクタβで適応された信号に
    現われるのを防止する請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 上記所定の信号は、パイロット信号である請求項1に記載の
    方法。
  8. 【請求項8】 ファクタαで適応された信号を、減衰された信号から減算す
    る請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 ファクタαで適応された信号を、この信号から共役信号を形
    成する前にフィルタする請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】 増幅器構成体に入力する信号を増幅するフィードフォワー
    ド増幅手段(10)と、増幅器構成体への入力信号の位相及び振幅を調整するために
    適応される複素数ファクタα及びβを使用する調整手段(20,25,50,80)とを備え た増幅器構成体において、 増幅器(10)で増幅された信号を減衰する減衰手段(40)と、 減衰された信号を適応された信号から減算する手段(60)と、 適応された信号から得られる信号で部分的に適応されたファクタαにより適応
    するために構成体に入る信号の一部分を受け取る調整手段(50,80)と、 増幅器(10)の出力端に接続され、所定の信号を形成する手段(180)と、 増幅手段(10)で増幅された信号に所定の信号を加算する加算器(15)と、 適応された信号の共役信号を形成し、この共役信号に所定の信号を乗算し、そ
    して乗算の結果として得られる信号でファクタβの適応を制御する手段(150)と を備えたことを特徴とする増幅器構成体。
  11. 【請求項11】 上記手段(150)は、適応された信号から所定の信号を除去 する請求項10に記載の増幅器構成体。
  12. 【請求項12】 上記所定の信号は、パイロット信号である請求項10に記
    載の増幅器構成体。
  13. 【請求項13】 上記増幅器構成体は、ファクタαで適応された信号を減衰
    された信号から減算する手段(60)を含む請求項10に記載の増幅器構成体。
  14. 【請求項14】 上記増幅器構成体は、手段(60)により行なわれた減算の結
    果としての信号を増幅する増幅器(70)を含む請求項10に記載の増幅器構成体。
  15. 【請求項15】 上記増幅器構成体は、手段(60)により行なわれた減算の結
    果として得られた信号を増幅する増幅器(70)と、この増幅器に接続され、そして
    増幅器(70)で増幅された信号をファクタβで適応された信号に加算する加算手段
    (30)とを備えた請求項10に記載の増幅器構成体。
  16. 【請求項16】 上記増幅器構成体は、ファクタαで適応された信号と、フ
    ァクタβで適応された信号を互いに減算する手段(30)を含む請求項10に記載の
    増幅器構成体。
  17. 【請求項17】 上記増幅器構成体は、ファクタβで適応された信号の一部
    分を受け取りそしてその受け取った信号を、手段(150)へ供給する前に、フィル タするためのフィルタ手段(210)を含む請求項10に記載の増幅器構成体。
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